Механізм абразивного зношування замків бурильних труб

У механізмі зовнішньої дії твердої абразивної частки на поверхню зношування при ковзанні можна виділити два етапи (Рисунок 1.3, а і б).

Перший етап характеризується дією абразивної частки на поверхню зношування і завершується її впровадженням в метал поверхневого шару, при цьому твердість і міцність абразивної частки мають бути вищою за твердість металу зношуваної поверхні. На другому етапі абразивна частка, упровадившись в метал на певну глибину, здійснює поступальне переміщення по поверхні зношування, здійснюючи при цьому складне полідеформаційне руйнування шляхом пластичної деформації, мікрорізання, пружного відтиснення і т, д.

Кінець кінцем особливості цієї взаємодії і зумовлюють природу, механізм зношування поверхневого шару металу в зоні стирання.

При абразивному зношуванні статичне вантаження ускладнене динамічним характером додатка питомих контактних навантажень із змінною інтенсивністю.

Зовнішня дія одиничної абразивної частки на поверхню зношування неминуче супроводжується її деформацією і подальшим формуванням осередків руйнування з відділенням часток зносу.

а) б)

а - радіальне впровадження

б - переміщення по поверхні

Рисунок. 1.3 - Схема контактної взаємодії абразивною

частки із зношуваною поверхнею:

Залежно від поєднання різних чинників деформація може бути пружною або пластичною.

Абразивне зношування характеризується безперервним, а у ряді випадків і значним зніманням металу з поверхні тертя, тому з врахуванням кінцевих результатів дії абразивної частки слід мати на увазі головним чином пластичну деформацію.

Якщо розглядати рух абразивної частки у вигляді індентора з можливістю мікроріжучої дії на поверхню зношування, то в його околиці можна передбачити дві зони: зону стискування і зону розтягування; в межах цих зон діє напруження зім'яття, відриву і зрушення (зрізу).

Розвиток цих процесів поступово переходить в кінцеву фазу-зону формування і відділення продуктів зношування.

У свою чергу форма часток зносу залежатиме від властивостей структури металу: це стружковидні частки, частки викришування і частинки у вигляді об'ємів металу, що утворилися при процесах переміщення.

Всі ці варіанти формування часток зносу можуть завершуватися на останній стадії окремо або спільно, враховуючи виняткову складність природи їх розвитку в умовах тертя ковзання.

Необхідно особливо відзначити роль розмірів, форми і геометрії абразивної частки і її окремих поверхонь, які в умовах тертя ковзання взаємодіють з металом. Абразивні частки мають, як правило, складну форму. На поверхні однієї абразивної частки можуть бути ділянки з різними можливостями і характером дії на зношувану поверхню. Це ускладнює механізм деформації в зоні руху абразивної частки по поверхні тертя.

Спроби розрахунковими методами оцінити міру пластичної деформації на контакті мають декілька різних підходів, але користуватися ними на інженерному рівні складно, а головне, вони не забезпечують тієї достовірності, яку можна брати за основу при розрахунку зносостійкості машин і інструменту.

В той же час можливість розвитку деформаційних процесів на контакті при абразивному зношуванні не підлягає сумніву [3].

Дата добавления: 2015-06-27